ReentrantLock学习之---基础方法

Reentrant通过lock()方法进行加锁。

    public void lock() {
    
        sync.acquire(1);
    }

继续往下看,发现acquire里面也是调用其他方法

    public final void acquire(int arg) {
    
        if (!tryAcquire(arg) &&
            acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg))
            selfInterrupt();
    }

针对tryAcquire，接下来看下里面的逻辑。本次主要是进入的公平锁的该方法的实现。

这里就需要用到上篇博客中的state， 获取当前线程的状态进而处理；
当 c == 0 时表示: 当前处于无锁状态
在该逻辑，检查队列中是否在当前线程之前等待
hasQueuedPredecessors(): 返回 true 表示线程前面有等待者;
compareAndSetState(0, acquires): 返回true 表示抢占锁成功
另一个逻辑.即为重入锁逻辑, 进行更新state的值,每次+1.

    static final class FairSync extends Sync {
    
        private static final long serialVersionUID = -3000897897090466540L;

        final void lock() {
    
            acquire(1);
        }

        /** * Fair version of tryAcquire. Don't grant access unless * recursive call or no waiters or is first. * 抢占锁: 抢占成功 true; * 抢占失败 false; */
        protected final boolean tryAcquire(int acquires) {
    
            // 当前线程
            final Thread current = Thread.currentThread();
            // AQS state值
            int c = getState();
            // 成立 表示AQS 处于无锁状态
            if (c == 0) {
    
                // 检查队列中是否在当前线程之前又等待者....

                // hasQueuedPredecessors() 返回true，表示当前线程前面有等待者; false 表示当前无等待者，直接尝试获取锁
                // 条件二 :compareAndSetState(0, acquires) 成功说明当前线程抢占锁成功 ,失败说明存在竞争, 且当前线程竞争失败
                if (!hasQueuedPredecessors() &&
                    compareAndSetState(0, acquires)) {
    
                    // 设置当前线程为独占者线程
                    setExclusiveOwnerThread(current);
                    return true;
                }
            }

            // 说明当前线程就是独占锁线程
            else if (current == getExclusiveOwnerThread()) {
    
                // 锁重入的逻辑
                // nextc : 下次更新的值
                int nextc = c + acquires;
                // 越界判断,当重入深度很深时，会导致 nextc < 0, int达到最大后，+1 变负数。
                if (nextc < 0)
                    throw new Error("Maximum lock count exceeded");
                // 更新操作
                setState(nextc);
                return true;
            }
            // 1. CAS失败
            // 2. c > 0 且 ownerThread != currentThread
            return false;
        }
    }

接下来看下addWaiter()方法
该方法主要是将线程放入到队列中，再队列中是进行双向绑定，也及为双向链表的结构队列。
使用双向链表：新加入队列和删除锁的时候双向链表再时间和空间上更节约。

    private Node addWaiter(Node mode) {
    
        // 构建 Node ，把当前线程封装到对象node中
        Node node = new Node(Thread.currentThread(), mode);
        // Try the fast path of enq; backup to full enq on failure
        // 快速入队
        // 获取队尾结点 保存到 pred变量中
        Node pred = tail;
        // 条件成立: 队列中已经有 node
        if (pred != null) {
    
            // 当前节点的prev 指向pred
            node.prev = pred;
            // CAS成功, 说明node入队成功
            if (compareAndSetTail(pred, node)) {
    
                // 前置节点指向为当前node，完成双向绑定
                pred.next = node;
                return node;
            }
        }
        // 完整入队
        enq(node);
        return node;
    }

很明显，加入队列的具体逻辑在enq()方法中。
用了自旋入队的方式，只有当前封装的node成功了才会跳出循环。
整个线程第一个入队的有一个逻辑.

    private Node enq(final Node node) {
    
        // 自旋入队，当前node入队成功后，才会跳出循环
        for (;;) {
    
            Node t = tail;
            // 1.当前队列时空队列 tail = null
            // 说明当前锁被占用，且当前线程 有可能是第一个获取锁失败的线程
            if (t == null) {
     // Must initialize
                // 作为当前系统的第一个线程，需要做什么？
                // 1.当前锁的线程，它获取锁时，直接tryAcquire成功了，没有注释队列中添加任何node
                // 2.为自己追加node

                // CAS成功，说明当前线程成为 head.next节点
                // 线程需要为当前持锁的线程 创建head
                if (compareAndSetHead(new Node()))
                    tail = head;
                // 没有return， 继续循环
            } else {
    
                // 普通入队方式，只不过在for中，会保证一定入队成功
                node.prev = t;
                if (compareAndSetTail(t, node)) {
    
                    t.next = node;
                    return t;
                }
            }
        }
    }